IFOC 2020｜迅特通信魏志堅(jiān)：5G前傳方案持續(xù)完善 助力半有源實(shí)踐發(fā)展

       ICC訊 (編輯：Nicole) 9月7日，第19屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專題研討會(huì)(IFOC 2020)隆重召開，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)領(lǐng)先的光模塊供應(yīng)商——深圳市迅特通信技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱：迅特通信或SONT)首席技術(shù)官魏志堅(jiān)博士作主題演講《從市場(chǎng)需求看5G前傳方案發(fā)展趨勢(shì)》，介紹迅特通信5G前傳解決方案最新進(jìn)展，并從5G電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景、5G光通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等方面切入，介紹5G前傳連接技術(shù)及5G前傳系列方案。

  迅特通信作為一家立足于中國(guó)市場(chǎng)、面向全球的光模塊解決方案供應(yīng)商， 在5G潮流中脫穎而出，走在行業(yè)前端，近一年來(lái)在國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的5G招標(biāo)項(xiàng)目中，屢獲佳績(jī)，多次中標(biāo)5G前傳無(wú)源波分集采項(xiàng)目。數(shù)據(jù)顯示，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)開通的5G基站使用的彩光模塊中，每3個(gè)就有1個(gè)是產(chǎn)自迅特通信。據(jù)了解，迅特通信在5G網(wǎng)絡(luò)前傳產(chǎn)品上擁有業(yè)界最完整的25G光模塊產(chǎn)品系列，產(chǎn)品從短距到長(zhǎng)距、雙纖到單纖、波長(zhǎng)從O-band到C-band、工作范圍從商業(yè)級(jí)到工業(yè)級(jí)、波長(zhǎng)方案涵蓋CWDM、MWDM、LWDM、DWDM。

       多個(gè)5G前傳波分復(fù)用波長(zhǎng)方案

       5G前傳連接技術(shù)之一的光纖直連，是通過25G灰光模塊加一根或一對(duì)光纖實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，適用于小集中、光纖資源充足場(chǎng)景，是4G LTE及5G早期部署的主要方式。光纖直連光層鏈路預(yù)算容易滿足，采用Uncooled激光器的光模塊成本更低、易于安裝，但光纖部署成本高。

       魏博士介紹5G前傳光纖直連的方式及相應(yīng)的25G光模塊有兩種:25G灰光雙纖雙向（Duplex）和25G 灰光 單纖雙向(BiDi、Simplex)。其中雙纖雙向標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一，需要滿足工業(yè)溫度，10公里L(fēng)R 場(chǎng)景是主流，40公里場(chǎng)景比例較小。單纖雙向方案由中國(guó)電信牽頭產(chǎn)業(yè)鏈在CCSA制定10km和15km BiDi兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，適用于時(shí)延對(duì)稱性要求高的場(chǎng)合。而更遠(yuǎn)距離如非標(biāo)40km BiDi產(chǎn)品，采用1270/1310 DML+APD，主要需求來(lái)自于海外運(yùn)營(yíng)商 。

       波分復(fù)用(WDM)技術(shù)是前傳的另一種連接方式。通過WDM方式雖然增加了合分波器成本、對(duì)合分波器以及長(zhǎng)波部份鏈路預(yù)算要求更高、需要更高性能光器件、對(duì)光器件的制冷也帶來(lái)模塊成本上升，但該方案可以有效地節(jié)省光纖資源、可支持一芯6波/12波、支持中大規(guī)模集中場(chǎng)景，已迅速成為今天 5G前傳部署的主流方式，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商的重視。

  目前行業(yè)內(nèi)5G前傳的波分復(fù)用波長(zhǎng)方案主要有四種，一是 DWDM，位于C波段；另外三個(gè)分別是CWDM、MWDM、LWDM，皆在O波段。

采用C波段的DWDM方案，目前產(chǎn)業(yè)鏈已完成開發(fā)低成本C波段DWDM窄帶可調(diào)諧技術(shù)，間隔100GHz，總共20個(gè)通道，支持工業(yè)溫度以及“消息通道”的半有源管控?？烧{(diào)諧+半有源帶來(lái)的成本雖然高，但有很漂亮的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及能解決客戶的實(shí)際需要，國(guó)外尤其是對(duì)成本不太敏感的大型運(yùn)營(yíng)商對(duì)該方案很感興趣。中國(guó)企業(yè)對(duì)推動(dòng)該方案的實(shí)施貢獻(xiàn)很大，其中中國(guó)聯(lián)通已牽頭制定ITU-T國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

    采用O波段CWDM，MWDM，LWDM，是基于對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈充分利用、支持12波25G、工業(yè)溫度及成本等多方面考慮的選擇。2020年，迅特通信上榜國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商多個(gè)無(wú)源波分招標(biāo)名單。目前，國(guó)內(nèi)5G前傳主流組網(wǎng)方案為CWDM無(wú)源波分方案，25G CWDM支持工業(yè)溫度或擴(kuò)展溫度，O波段3路6波長(zhǎng)為1270/1290/1310/ 1330/1350/1370nm，搭載一對(duì)波分復(fù)用器可以實(shí)現(xiàn)10km傳輸，采用低成、非制冷25G DML+PIN激光器即可支持10km場(chǎng)景。 對(duì)于需要6通道12波場(chǎng)景，如帶寬200MHz，可采用兩組25G CWDM無(wú)源波分系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  5G前傳LWDM無(wú)源波分方案，中國(guó)電信積極組織包括迅特通信在內(nèi)的數(shù)十家產(chǎn)業(yè)鏈代表企業(yè)討論，最終達(dá)成共識(shí)。該方案主要優(yōu)勢(shì)為O-band 12波長(zhǎng)，近零色散區(qū)域，利用現(xiàn)有光芯片產(chǎn)業(yè)鏈，采用帶制冷的 DML+PIN+TEC。兩種傳輸距離10km和15KM，對(duì)應(yīng)BiDi的10km和15km，主要需求來(lái)自于國(guó)內(nèi)。更長(zhǎng)距離需求如30km、40km的場(chǎng)景，主要來(lái)自于海外。迅特通信與運(yùn)營(yíng)商合作，已陸續(xù)開通10個(gè)以上25G LWDM無(wú)源波分現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，至今業(yè)務(wù)運(yùn)行穩(wěn)定。

    中國(guó)移動(dòng)提出的MWDM是在CWDM基礎(chǔ)上，重用CWDM六波激光器并采用TEC溫控上下各拉偏3.5nm實(shí)現(xiàn)12波。在實(shí)際應(yīng)用中，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸對(duì)采用固定波長(zhǎng)方式實(shí)現(xiàn)MWDM達(dá)成了共識(shí)。該波長(zhǎng)方案的主要技術(shù)挑戰(zhàn)是長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)尤其是1370nm附近的2波帶來(lái)的光纖色散損耗較大。最終通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游多輪討論及共同努力，制定了匹配TDP與合分波器內(nèi)波長(zhǎng)順序方式實(shí)現(xiàn)整體鏈路預(yù)算的平衡。中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)牽頭的MWDM是和Open-WDM半有源方案緊密相結(jié)合的。迅特通信是該方案的積極支持者之一，也和行業(yè)同仁一起參與了無(wú)數(shù)輪標(biāo)準(zhǔn)討論及方案制定工作。在實(shí)施方面，迅特的MWDM無(wú)源波分解決方案在某省級(jí)運(yùn)營(yíng)商已進(jìn)入站點(diǎn)試用，運(yùn)行良好。

    助力5G建設(shè)，開發(fā)定制化半有源實(shí)施方案

    “半有源方案主要回答前傳管控的WWH問題(What/Who/How)，解決5G前傳在大規(guī)模、高密度的部署情況下，誰(shuí)來(lái)管以及如何去管控遠(yuǎn)（塔）端模塊或網(wǎng)絡(luò)的情況。過去一年來(lái)，出現(xiàn)了多種半有源方案，不同的運(yùn)營(yíng)商，在省級(jí)或在集團(tuán)層面都會(huì)有自己想法，各有千秋、各有優(yōu)勢(shì)。作為一家光模塊解決方案供應(yīng)商，我們需要及時(shí)迅速地支持客戶的多樣化需求?！蔽翰┦坷^續(xù)介紹，“從迅特通信已為客戶開發(fā)半有源方案來(lái)講，帶OLP功能半有源WDM設(shè)備，除了光模塊以外，還提供1+1光線路保護(hù)的12波集成板卡，這是給運(yùn)營(yíng)商提供的特定解決方案?！痹谘葜v中，魏博士也舉例某省級(jí)運(yùn)營(yíng)商半有源實(shí)施方案，從局端來(lái)看可根據(jù)基站規(guī)劃來(lái)選配2U/3U/5U設(shè)備，根據(jù)卡槽靈活選配板卡及規(guī)劃后期擴(kuò)容需求。而容量方面，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)劃需求，選擇6波/12波/單板和對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)端設(shè)備。對(duì)于1+1光線路保護(hù)，可直接選用OLPC系列集成板卡和對(duì)應(yīng)無(wú)源遠(yuǎn)端設(shè)備，主備鏈路光功率差大于門限(5dB)觸發(fā)倒換。魏博士表示：該方案的提供基于運(yùn)營(yíng)商實(shí)際需求，迅特通信積極響應(yīng)客戶對(duì)于不同方案探索。

       此前媒體報(bào)道稱，杭州移動(dòng)和迅特通信攜手開通了首個(gè)基于半有源的5G前傳商用網(wǎng)絡(luò)。該項(xiàng)目的成功開通，將滿足杭州移動(dòng)對(duì)5G前傳網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)可監(jiān)控、可保護(hù)、可管理的需求，為后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供有力保障。

        魏博士重點(diǎn)介紹了半有源調(diào)頂技術(shù)方案中的“OAM調(diào)幅方案”和“多載頻+調(diào)幅”方案。從技術(shù)上來(lái)講，“多載頻+調(diào)幅”方案有多重好處。但從整體產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，支持多載頻+調(diào)幅方案還需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，目前調(diào)幅方案還是主流。在光層采用類似OOB的調(diào)頂技術(shù)傳輸監(jiān)控信號(hào)的思路在通信行業(yè)已有二三十年的歷史，而系統(tǒng)性地用于前傳尤其是5G前傳才剛剛開始。中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商、頭部設(shè)備商以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游在這方面貢獻(xiàn)最大。調(diào)頂不單純是一種技術(shù)，還可讓光模塊“變得更聰明”。具備調(diào)頂功能的光模塊不再是單純的高速光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，而是在高速收發(fā)主光信號(hào)基礎(chǔ)上，還可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程地監(jiān)督、管理、控制對(duì)端光模塊，并把這些信息及時(shí)上報(bào)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。

       迅特通信在調(diào)頂光模塊上進(jìn)行了深度研究工作，產(chǎn)品具備實(shí)現(xiàn)十大功能特征，包括：支持調(diào)頂信號(hào)遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉；支持調(diào)頂深度遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)；光模塊OAM信號(hào)靈敏度在全工作溫度范圍可達(dá)-26dBm (vs 標(biāo)準(zhǔn)-20dBm)；OAM調(diào)制開啟帶來(lái)的主信號(hào)損耗在全溫度范圍小于0.1dB (vs 標(biāo)準(zhǔn)0.5dB)；調(diào)頂信號(hào)頻率波動(dòng)最大允許范圍達(dá)到+10%(vs標(biāo)準(zhǔn)+3%)；支持在線發(fā)送和解析模擬幀結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并保存報(bào)文；支持LOS告警發(fā)送和解調(diào)；支持DDM異常告警發(fā)送和解調(diào);支持光模塊信息主動(dòng)上報(bào)；OAM信號(hào)反射功能等  

      5G新基建加速，呼吁達(dá)成產(chǎn)業(yè)共識(shí)

  過去一年5G波分相對(duì)粗放式的快速增長(zhǎng)，成本壓力、供應(yīng)壓力、競(jìng)爭(zhēng)壓力都極大。多個(gè)新波長(zhǎng)方案各有特色，產(chǎn)業(yè)鏈希望方案能夠匯聚統(tǒng)一，以便發(fā)揮最大供應(yīng)能力。

       魏博士最后呼吁：適當(dāng)放慢5G部署速度，給產(chǎn)業(yè)鏈一點(diǎn)時(shí)間去重整化。建議產(chǎn)業(yè)鏈深度挖掘O-Band頻譜資源，探索O-Band低成本可調(diào)諧激光器，挖掘低成本國(guó)產(chǎn)TEC替代方案，探索更低成本光電混合集成封裝。5G前傳規(guī)模部署是重塑國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的重大機(jī)會(huì)，需上游供應(yīng)商能夠支持快速到極致的部署，能積極響應(yīng)運(yùn)營(yíng)商快速、多樣化的部署需求。實(shí)現(xiàn)行業(yè)合作、產(chǎn)研合作模式。

       乘5G東風(fēng)，作為光通信行業(yè)中崛起的新勢(shì)力，相信迅特通信在未來(lái)將持續(xù)發(fā)力于5G、大數(shù)據(jù)中心，致力為行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)、更完善、更多樣化的光模塊產(chǎn)品和解決方案，為推動(dòng)中國(guó)光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。